
- •Нуклеиновые кислоты. Репликация, транскрипция, трансляция. Посттрансляционная модификация белка.
- •Основные вопросы, рассматриваемые на лекции:
- •Способность к переносу генетической информации является уникальным свойством живых организмов
- •Репликация ДНК (биосинтез ДНК) – перенос всей информации от ДНК к ДНК.
- •Особенности репликации ДНК
- •Особенности репликации ДНК
- •Репарация ДНК- исправление ошибок синтеза или повреждений ДНК.
- •Репарация ДНК.
- •НАРУШЕНИЕ СИСТЕМЫ РЕПАРАЦИИ ДНК
- •Обратная транскрипция – процесс, характерный для РНК–содержащих вирусов - ретровирусов
- •Транскрипция- синтез в ядре клетки всех типов РНК на матрице ДНК.
- •3.Синтез молекулы РНК идет от 5- к 3-концу на матричной цепи ДНК по
- •Посттрансляционная модификация м–РНК. Процессинг.
- •Формирование защитных структур м-РНК:
- •Адапторная функция т–РНК. Функции рибосомальной РНК.
- •Трансляция -
- •Генетический код – это способ кодирования информации о строении
- •Этапы трансляции.
- •II этап. Синтез белковой цепи на рибосоме
- •Инициация трансляции.
- •Инициация трансляции.
- •Ингибиторы трансляции – противобактериальные и противовирусные препараты
- •Течение многих вирусных инфекций сопровождается гибелью зараженных клеток.
- •Элонгация синтеза.
- •Скорость элонгации:
- •Ингибиторы трансляции – противобактериальные препараты и токсины
- •Терминация синтеза
- •Фолдинг белков - процесс укладки полипептидной цепи
- •Посттрансляционная модификация белка
- •Факторы влияющие на синтез белка
- •Регуляции биосинтеза белка в клетке/организме.
- •Кратковременная регуляция осуществляется на уровне транскрипции.
- •Регуляция у высших организмов отличается от регуляции транскрипции у прокариотов многообразием сигналов.
- •Синтез м-РНК становится возможным после связывания РНК-полимеразы с группой дополнительных транскрипционных факторов.
- •Область, обеспечивающая экспрессию генов, включает:
- •Механизмы клеточной дифференцировки
- •Репрессию генов обеспечивают ряд механизмов:
- •Репрессию генов в гетерохроматине обеспечивает:
- •Регуляция действия генов и клеточная дифференцировка
- •Этапы клеточной дифференцировки
- •Молекулярные механизмы генетической изменчивости.
- •Миссенс - мутация (замена нуклеотида в цепи ДНК)
- •Генные мутации
- •Биологические последствия мутации
- •Полиморфизм белков
- •Диагностика молекулярных болезней
- •Принципы коррекции нарушений метаболизма при ферментопатиях
- •Благодарю за внимание!

Инициация трансляции.
Последовательность процесса:
В начале стадии формируются:
1 комплекс: м-РНК + малая S + IF3
2 комплекс: Мет-т-РНК + IF2 + ГТФ
Смыкание большой и малой субъединиц
Формируетсярибосом (источник80S-рибосома,энергиисодержащая– ГТФ) Р (пептидильный) центр с Мет- т-РНК А (аминоацильный) центр, в область
которого поступает следующая АА-т-РНК.

Ингибиторы трансляции – противобактериальные и противовирусные препараты
Ингибиторы
инициации
Антибиотики
Тетрациклин, стрептомицин нарушают связь т - РНК
с рибосомой
Интерферон
Ингибитор ИФ-2

Течение многих вирусных инфекций сопровождается гибелью зараженных клеток.
Защиту организма от вирусных инфекций обеспечивает семейство белков- интерферонов, которые синтезируются в клетке ответ на инфекцию:
1)интерфероны индуцируют в зараженных клетках образование протеинкиназы, которая фосфорилирует IF2 и прекращает работу белок-синтезирующего аппарата;
2)интерфероны повышают активность РНК-аз, расщепляющих м-РНК и р-РНК клетки, что ведет к прекращению синтеза белка и гибели инфицированных клеток.

Элонгация синтеза.
Для этой стадии необходимы:
т-РНК для всех аминокислот (20),
белковые факторы элонгации (ЕF1, ЕF2, ЕF3),
ГТФ (источник энергии)
Последовательность процесса:
В А-центр присоединяется Вал-т-РНК, у которой антикодон комплементарен кодону м-РНК, находящемуся в области этого центра (ГТФ, EF1).
Пептидилтрансфераза создает пептидную связь.
Транслоказа перемещает рибосому по м-РНК
на один кодон в направлении от 5'- к 3'-концу (ГТФ, ЕF2).
Процесс повторяется с участием другой АА-т-РНК.
Остаток Мет, участвующий в инициации и занимающий в растущей пептидной цепи
N-концевое положение, отщепляется при участии специфической пептидгидролазы.

Скорость элонгации:
синтез полипептида из 100 аминокислот занимает ~ 2 мин.

Ингибиторы трансляции – противобактериальные препараты и токсины
Ингибиторы
элонгации
Антибиотики |
Дифтерийный токсин- |
Левомицетин, Эритромицин |
ингибитор F2 фактора элонгации |

Терминация синтеза
Синтез белка продолжается до тех пор, пока рибосома не достигнет на м-РНК особых терминирующих кодонов –
УАА, УАГ, УГА (нонсенс – «стоп»кодоны).
Отщепление синтезированного полипептида от т-РНК, а также освобождение т-РНК из Р-центра и диссоциация рибосомы на субъединицы происходит с затратой энергии ГТФ.

Фолдинг белков - процесс укладки полипептидной цепи
в правильную трехмерную пространственную структуру.
Участие шаперонов в фолдинге белков:
-предотвращают взаимодействие синтезированных белков друг с другом;
-убирают гидрофобные участки белков внутрь молекулы;
-правильно располагают белковые домены;
-формируют вторичную, третичную и четвертичную структуры.

Посттрансляционная модификация белка
(созревание белка, процессинг)
После того как пептидная цепь отходит от рибосомы она должна принять свою биологически активную форму. Основные механизмы процессинга :
частичный протеолиз;
модификация аминокислот;
присоединение простетической группы;
образование дисульфидных связей;
объединение протомеров в олигомерный белок;
формирование активного центра.

Факторы влияющие на синтез белка
Дефицит незаменимых аминокислот |
Половые гормоны |
Гипоэнергетические состояния |
(анаболические стероиды) |
(голодание, гипоксия, ингибиторы) |
Витамины А, В6, В9, В12 |
|
Оротат калия |
Недостаток витаминов В6, В9, В12 |
|